The mathematical modelling of transient processes in a drive system including asynchronous and synchronous drives of susceptible motion transmission

• Autorzy: Chaban Andriy , Lis Marek , Szafraniec Andrzej , Levoniuk Vitaliy

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2022.01.10

Warianty tytułu

PL

Modelowanie matematyczne procesów przejściowych w układzie napędowym obejmującym napędy asynchroniczne i synchroniczne o podatnej transmisji ruchu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A mathematical model is developed of an electric drive system including a power transformer, deep bar cage induction asynchronous motors, and long shaft synchronous drives of distributed mechanical parameters. The model of a deep bar cage induction asynchronous motor addresses the skin-effects across the rotor cage bars using the theory of electromagnetic field. The motion transmission of the drives is described with a mixed problem of the third type Poincaré boundary conditions. The general system of differential equations is given in the Cauchy form, integrated by means of the latent Euler method. Results of computer simulations are shown with graphics, which are analysed.

PL

W pracy niniejszej opracowano model matematyczny zespołu elektrycznego obciążenia, który zawiera transformator mocy, głębokożobkowe napędy asynchroniczne i napędy synchroniczne z długimi wałami o mechanicznych parametrach rozłożonych. Model głębokożłobkowych silników asynchronicznych uwzględnia zjawisko naskórkowości w prętach klatki wirników za pomocą teorii pola elektromagnetycznego. Transmisję ruchu napędów opisuje się za pomocą zadania mieszanego o warunkach brzegowych trzeciego rodzaju Poincaré. Ogólny układ równań różniczkowych podany jest w postaci Cauchy, który całkuje się za pomocą ukrytej metody Eulera. Wyniki symulacji komputerowej przedstawione są w postaci rysunków, które są analizowane.

Słowa kluczowe

EN

drive system; asynchronous drive; synchronous drive; long elastic elements; distributed parameter system; oscillatory processes; mathematical modelling

PL

układ napędowy; zespół elektrycznego obciążenia; napęd asynchroniczny; napęd synchroniczny; długi element sprężysty; układ o parametrach rozłożonych; proces oscylacyjny; modelowanie matematyczne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 98, nr 1
• Strony: 66--70
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Chaban Andriy

• Uniwersytet Technologiczno – Humanistyczny, Wydział Transportu, Elektrotechniki i Informatyki, ul. Malczewskiego 29, 26-600 Radom
• Politechnika Lwowska, ul Bandery 12, Lwów, Ukraina
• Lwowski Narodowy Uniwersytet Rolniczy, ul. W. Wielkiego 1, Dubliany

• https://orcid.org/0000-0002-4620-301X

autor

Lis Marek

• Politechnika Częstochowska, Wydział Elektryczny, 42-201 Czestochowa, al. Armii Krajowej 17

• https://orcid.org/0000-0001-5191-8303

autor

Szafraniec Andrzej

• Uniwersytet Technologiczno – Humanistyczny, Wydział Transportu, Elektrotechniki i Informatyki, ul. Malczewskiego 29, 26-600 Radom

• https://orcid.org/0000-0002-0143-2409

autor

Levoniuk Vitaliy

• Lwowski Narodowy Uniwersytet Rolniczy, ul. W. Wielkiego 1, Dubliany

• https://orcid.org/0000-0003-2113-107X

Bibliografia

• [1] Ekemb G., Slaoui-Hasnaoui F., Song-Manguelle J., Lingom P., Fofana I., Instantaneous Electromagnetic Torque Components in Synchronous Motors Fed by Load- Commutated Inverters, Energies, (2021), No. 14, 3223
• [2] Popenda A., Lis M., Nowak M., Blecharz K., Mathematical Modelling of Drive System with an Elastic Coupling Based on Formal Analogy between the Transmission Shaft and the Electric Transmission Line. Energies, (2020), No. 13, 1181
• [3] Chaban A., Lis M., Szafraniec A., Jedynak R., Application of Genetic Algorithm Elements to Modelling of Rotation Processes in Motion Transmission Including a Long Shaft. Energies (2020), No. 14, 115
• [4] Pukach P. Y., KuzioI.V., Nytrebych Z. M., Ilkiv V. S. Analytical methods for determining the effect of the dynamic process on the nonlinear flexural vibrations and the strength of compressed shaft. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (2017), No. 5, 69–76
• [5] Czaban A., Rusek, A,, Lis M. The approach based on variation principles for mathematical modeling of asymmetrical states in a power transformer, Przegląd Elektrotechniczny, 88 (2012), nr 12B, 240–242
• [6] Lis, M.; Chaban, A.; Szafraniec, A.; Figura, R.; Levoniuk, V. Mathematical model of a part of an opened extra-high voltage electrical grid. E3S Web of Conferences 2019, Volume 84, 02005.
• [7] Ziemiński R., Analiza drgań swobodnych pełnego układu dyskretno-ciągłego, Zeszyty Naukowe A.G.H., (1980), nr 775, 177–188
• [8] Chaban A., Szafraniec A., Levoniuk V., Mathematical modelling of transient processes in power systems considering effect of high-voltage circuit breakers, Przegląd Elektrotechniczny, 95 (2019), nr 1, 49–52
• [9] Łukasik Z., Czaban A., Szafraniec, A., Żuk W., The mathematical model of the drive system with asynchronous motor and vertical pump, Przegląd Elektrotechniczny, 94 (2018), nr 1, 133–138
• [10] Chaban A., Hamilton - Ostrogradski Principle in Electromechanical Systems; Soroki, Lviv, Ukraine, (2015), 488
• [11] Lozynskyy A., Chaban A., Perzyński T., Szafraniec A., Kasha L., Application of Fractional-Order Calculus to Improve the Mathematical Model of a Two-Mass System with a Long Shaft, Energies, (2021), No. 14, 1854
• [12] Ortega R., Loria A., Nicklasson P. J., Sira-Ramirez H., Passivity-Beast Control of Euler-Lagrange Systems: Mechanical, Electrical and Electromechanical Applications, London, Springer Verlag, (1998), 543
• [13] Chaban A., Łukasik , Z., Popenda A., Szafraniec A., Mathematical Modelling of Transient Processes in an Asynchronous Drive with a Long Shaft Including Cardan Joints, Energies, (2021), No. 14, 5692